木制家具旋转喷涂关键结构及智能控制系统研究

为提高木质家具喷涂效果和结构强度与动态稳定性,设计了新型喷漆机的旋转式结构关键零部件,并对其进行了力学分析和仿真。对喷漆机的关键部件喷枪旋转架进行静力学分析,结果验证其满足强度要求;将旋转架视为柔性体,对喷漆机模型进行刚柔耦合动力学仿真,同全刚性体仿真结果进行对比分析,证明了该喷漆机模型的准确性、有效性。改进了喷涂控制系统,提高了喷涂生产线的自动化程度。

杨树苗移栽机齿轮齿条式扶苗机构设计与研究

【目的】我国树苗栽植机械化水平相对较低,扶苗机构为树苗移栽机植苗系统中的关键机构之一。研发针对我国杨树苗移栽机的齿轮齿条式扶苗机构,可以保证树苗移栽设备的栽植效果。【方法】首先针对长杆式树苗移栽作业,分析速生杨树苗的物理特性,得到树苗的长度、地径变化范围数据,提出一种齿轮齿条式扶苗机构的设计方案,分析齿轮齿条式扶苗机构栽植性能与运动参数的关系,计算其扶苗支撑架的初始位置以及确定扶苗工作行程,利用接触碰撞算法计算齿轮齿条啮合的约束条件和运动参数。使用ADAMS仿真软件建立扶苗机构多刚度接触动力学模型并进行仿真,探究齿轮齿条模数对扶苗效果的影响,通过扶苗支撑架质心的位移和速度变化曲线分析扶苗运动的准确性,通过传动齿轮转速变化和齿轮齿条啮合力变化验证扶苗机构结构的传动性能。【结果】齿轮齿条模数为9,扶苗效果最佳,此时扶苗支撑架质心在前进方向上的速度波动较小,并且位移变化稳定,位移和时间量近似于线性关系,扶苗过程接近匀速运动,速度为122 mm/s左右;扶苗运动单次工作行程达到599.9 mm,满足了实际需要大于568.4 mm的设计要求;扶苗机构各级齿轮动力传递稳定,齿面最大接触力为512.6 N,远小于材料强度,没有发生跳跃情况和阻滞情况。【结论】齿轮齿条式扶苗机构可以满足杨树苗栽植的扶苗运动要求,实现零速移栽,保证了树苗栽植直立度,并且有效改善了以往树苗栽植过程中的扶苗方式,具有良好的运动稳定性,安全高效。本研究对造林机械设备具有一定的指导作用。

木质家具自动喷漆机机械臂的设计及动力学仿真

目前对于具有复杂形状的立体木质家具喷涂作业主要通过人工喷涂完成,存在喷涂质量不稳定和漆膜一致性差等问题,为了改善上述问题,设计了一款新型木质家具喷漆机。对喷漆机的总体结构和关键部件进行了设计,通过计算分析确定了大臂采用五个旋转关节的结构及大臂尺寸,并利用动力学仿真对机械臂的工作力矩进行分析,结果得出设计的机械臂满足工作要求。

基于无人机多传感吊舱系统的火点实时定位方法

林火定位是林火智能监测设备的核心技术。提出了一种基于激光雷达、红外热像仪及组合惯导多数据融合的火点定位方法。首先设计了一个通用的无人机吊舱系统,并基于ROS框架实现数据采集、数据处理和数据传输等功能;其次提出了一个基于无人机吊舱系统的火点全局定位方案,根据红外热像仪成像特性识别火点,同时将密集点云与红外图像进行数据融合,估计出火点的三维空间位置;然后根据无人机位姿提出了一种基于墨卡托投影的火点全局定位方案,得到了火点的GPS位置。最后通过试验得到了该方案的全局定位精度:在实验中经度最大误差为2.36×10^(-5)°,纬度最大误差为1.84×10^(-5)°,高程最大误差为0.9261 m,为其他林火定位方案提供了技术支持。